题目内容

7.冰和水的吸热能力相同吗?小汉对此进行了探究.他给一块初温为-4℃的冰加热,观察到冰融化成水后,再在加热到4℃.实验过程中酒精灯火焰一直稳定,他每隔相等的加热时间,记录一次温度计的示数,并根据监测到的数据绘制了如图所示的图象.根据图象回答:
(1)实验中冰和水的质量相等吗?为什么?
(2)冰和水谁的吸热能力强,你判断的依据是什么?
(3)如果水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),求冰的比热容.

分析 (1)物质吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关,所以在加热时应注意控制变量;
(2)在质量相同、升高相同的温度时的不同物质,吸收的热量多的物质,其吸热能力强;
(3)根据冰和水加热所用的时间比值推算冰的比热容.

解答 解:
(1)在探究“冰和水的吸热能力”的实验中,需使物质不同,其它条件相同,所以要使冰和水的质量相同;
(2)根据图可知:在质量、升高相同的温度时,水的加热时间长,说明水吸收的热量比冰吸收的热量多;所以水的吸热能力强;
(3)由图可知,冰和水在吸收相同的热量且升高相同的温度后,冰加热的时间是1min,水加热时间是2min,水加热的时间是冰加热时间的2倍,所以水的比热容是冰比热容的2倍,所以冰的比热容是c冰=$\frac{1}{2}$c水=$\frac{1}{2}$×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).
故答案为:
(1)实验中冰和水的质量相等;因为物质吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关,控制冰和水的质量相等,方便比较冰和水的吸热能力;
(2)水的吸热能力强,在质量、升高相同的温度时,水的加热时间长,说明水吸收的热量比冰吸收的热量多,说明水的吸热能力强;
(3)冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃).

点评 本题考查了不同物质吸热能力与什么因素有关,及能够利用控制变量法分析实验数据的能力.

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